Hightech-Schichten zum Selbermachen

platit

Hightech-Schichten zum Selbermachen

posite-Schichten fotgende entschejdenden

pro/essretevanten Vorteite [1,2 und 5]'

I Die schützende 5i tizium nitrid-lj m hüt-

[ung unterbindet das Wachstum und die

Verschiebung der nanokristatlinen Körner.

Dadurch erhöht sich die Schichthärte

um 35 Prozent und mehr (konventionette

At60Ti40N: 33 GPa und Nanocomposjte-At60Ti40N/si3Na:

45 GPa

Härte).

I Der Härtevertust tritt weqen der [jmhüttung

der nanokristalünen Körner

mit dem sehr gut wärmeisotierendenBitd

2. Schichtvarianz: Vergleich einer konventionetten Nanolayer-Struktur (TiAtN/TiN,

SiLiziumniLrid wesenLlich später (bei

höheren Temperaturen) als bei den

links) und einer Nanocomposite-Schichtstruktur (nc-TiAtN/ä-Si3N4, rechts)

Nicht-Nanocomposites auf. Dadurch Nanocomposite-At6oTi40N/SirNo; site-Struktur erreicht wird, sind die

erhöht sich die Warmfestigkeit der 1200'C Warmfestigkeit.

Nanocomposite-Schichten auch vom

Schicht um 35 Prozent und mehr (kon- I Weit die hohe Warmfestigkeit nicht Hartrnetat[ (ohne Kobatt-Leaching)

ventionel[e At60Ti40N: 900'C, konventionette

At60Cr40N:1000

"C

und

durch einen hohen (teuren) Chrom-

Anteit. sondern durch die Nanocompo-

entschichtbar.

Mehrere Argumente sprechen

für die LARC-Technologie

Standmenqe: Anzahl gesagte. Teile innerhalb der lole.anz 10,2mm

60000

50000

40 000

30 000

20

10

nACo@ nACRo@

AIT|N/S|3N4 AICrN/Si3N4

gitd 3. Beeindruckend: Standmengenvergteich bein Sägen mit herkömmlichen

(linker Bal.ken) und mit Nanocornposite-Schichten (3,6 mm breite 12s-mn-VHM-Sägebtätter

mit 100 Zähnen, gesinterter Werkstückstoff Co1, n 300 min-1. vf 800 mm/min,

aD 35 mm, Emulsion 7 Prozent); ouelle: Fa. P]etat

8il.d 4. Spanen wie in Ftuge: Standwege (in Prozent) beim Bohren von Tragflächen des

Airbus A380 aus Komposit-Materiatien mit beschichteten Werkzeugen. Linker Diagramm-

Batken: 10 Im dicke CvD-Diamantschicht, rechter Balkent Nanocomposite C7,

Werkzeug: 10/12-mn-VHM-Bohrery oueLLet Fa. Unimerco

Unter Laborbedingungen werden die Nanocomposite-Schichten

jn vieten Instituten

und lJniversitäten abgeschjeden. Zu ihrer

industrietlen Produktion sind momentan

nur die so genannten LARC-Antagen

auf dem Wettmarkt verfügbar (Bitd r). LARC

bedeutet LateraI Rotating ARc-Cathodes,

also seittich rotierende ARC-Kathoden. Warum

ist die industriette und wirtschafttiche

Herste[|'ung von Nanocomposite-Schichten

mit der LARC-Technologie am besten möglich?

Daraufgibtes drei Antworten. Um die

teuren legierten Targets (TiAt, AtCr) zu vermeiden

und die Segregation von Aluminium

und Sitizjum beziehungsweise Titan

und Sitizium zu ermöglichen, müssen die

wesenttich kostengünstigen )puren( Kathoden

(Ti, Cr, A[ oder A6i. TiSi) djcht

nebeneinander einbaubar sein. Die flachen

Targets - sowohl in Spot- ats auch in P[anarkathoden

- brauchen Halterungen um

sich herum, wodurch sich ein großer minimat

mögticher Einbauabstand ergibt. Die

zylindrischen Kathoden sjnd ganz dicht

nebeneinander einbaubar.

Des Weiteren muss ein hoch ionisiertes

Ptasma mit hoch intensivem f4agnetfetd

aufgebaut werden. Das setzt einen sehr

schnetl bewegten ARC-Bogen voraus. Bei

den Flachkathoden wird das Magnetfetd

durch Perrnanentmagnete und/oder Spu|'en

hinter der (athode bewegt. Die vieI schneF

lere Retativbewegung zwischen dem ARC-

Bogen und der Targetoberftäche setzt El

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